Projekt AcoustREXS

Logo AcoustREXS In dem deutsch-russischen Kooperationsprojekt AcoustREXS geht es um die Untersuchung des Einflusses von akustischen Wellen und elektrischen Feldern auf strukturelle Charakteristiken, wie z. B. kleinste atomare Verrückungen und Vakanzmigration in polaren Materialsystemen. Hierbei sollen die physikalischen Eigenschaften gezielt durch äußere Einflüsse kontrolliert oder neue Materialeigenschaften erzeugt werden. Dies geschieht insbesondere durch stehende akustische Druckwellenfelder oder elektrische Potentialgradienten, welche die Materialrandbedingungen lokal variieren und Kristallsymmetrien brechen. Die Arbeitsgruppe unterstützt die russischen Partner der Lomonossow-Universität Moskau (MSU) insbesondere im Bereich der theoretischen Modellierung mittels DFT, während die Gruppe um Frau Prof. Dr. Elena Ovchinikova das Know-How der Probenpräparation sowie des experimentellen Aufbaus und Ablaufs mitbringt. Die theoretischen Berechnungen unterstützen die Planung der Synchrotronmessungen und Interpretation der experimentellen Ergebnisse für polare Kristallsysteme, wie Li2B4O7 und TeO2. Anhand der relaxierten Atompositionen ist es möglich, Renninger-Reflexe aus den experimentellen Synchrotrondaten zu eliminieren und unter resonanten Streubedingungen auftretende, schwache „verbotene“ Reflexe sichtbar zu machen, welche Informationen zu den kleinen Verrückungen (im pm-Bereich) der Atome in der Einheitszelle liefern. Diese kleinen Verrückungen können die Symmetrie im Kristall brechen und somit spezielle Eigenschaften der Kristalle ändern. Die praktischen Möglichkeiten kontrolliert durchstimmbarer Änderungen von Kristalleigenschaften durch leicht zu variierende äußere Einflüsse sind mannigfaltig und vielversprechend.

Kristallstruktur von Li2B4O7 Kristallstruktur von TeO2

Vorträge:

  • M. Zschornak
    How to functionalize a perovskite?
    3rd Lab Meeting of the Young Crystallographers @ STOE, Darmstadt, 28.–30. September 2021, eingeladener Vortrag

  • M. Zschornak
    Switching effects in strontium titanate
    Seminar Geomaterialien, Institut für Kristallographie, RWTH Aachen, 6. Juli 2021, eingeladener Vortrag

  • M. Zschornak
    Atomistic Electronic Structure and derived Properties of Crystals by means of DFT using VASP
    Scientific Seminar Series „Hardware & Numerics“, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, 25. Mai 2021, eingeladener Vortrag

  • M. Zschornak
    From the perturbation of crystal symmetry towards functionality
    29. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kristallographie, Hamburg, 15.–18. März 2021, Max-von-Laue-Preisvortrag

  • C. Ludt, M. Zschornak, D. C. Meyer
    Interactions of Ruddlesden-Popper Phases and Migration-Induced Field-Stabilized Polar Phase in Strontium Titanate
    Joint Polish-German Crystallographic Meeting 2020, Wroclaw, Polen, 24.–27. Februar 2020, Vortrag

  • T. Weigel, C. Richter, M. Nentwich, M. Zschornak, D. C. Meyer
    Characterization of dynamic thermal displacements of yttrium manganese oxide
    Joint Polish-German Crystallographic Meeting 2020, Wroclaw, Polen, 24.–27. Februar 2020, Vortrag

  • M. Zschornak
    Phase Transitions in Functional Oxides
    Workshop on Crystal Phase Transitions due to Electric Fields and Standing Acoustic Waves, M. V. Lomonosov Moscow State University, Moskau, Russland, 20.–26. Januar 2020, eingeladener Vortrag

  • C. Ludt
    Interactions of Ruddlesden-Popper Phases and Migration-Induced Field-Stabilized Polar Phase in Strontium Titanate
    Workshop on Crystal Phase Transitions due to Electric Fields and Standing Acoustic Waves, M. V. Lomonosov Moscow State University, Moskau, Russland, 20.–26. Januar 2020, Vortrag

  • T. Weigel
    Synchrotron sample chamber for in-situ experiments
    Workshop on Crystal Phase Transitions due to Electric Fields and Standing Acoustic Waves, M. V. Lomonosov Moscow State University, Moskau, Russland, 20.–26. Januar 2020, Vortrag

Poster:

  • C. Ludt, M. Zschornak
    Electronic structure of the homologous series of Ruddlesden-Popper phases SrO(SrTiO3)n, (n = 0 – 3, ∞)
    29. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kristallographie, München, 14.–17. März 2022, Poster

  • T. Weigel, J. Hanzig, E. Mehner
    The crystal structure of single crystalline PrCa4O[BO3]3
    29. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kristallographie, München, 14.–17. März 2022, Poster

  • C. Ludt, A. Kulikov, E. Ovchinikova, D. Novikov, D. C. Meyer, M. Zschornak
    Controlled tuning of atomic structure in functional materials by acoustic standing waves and electric fields
    25th Congress of the International Union of Crystallography, Prag, Tschechische Republik, 14.–22. August 2021, Poster

  • C. Ludt, A. Kulikov, E. Ovchinikova, D. Novikov, D. C. Meyer, M. Zschornak
    Controlled tuning of atomic structure in functional materials by acoustic standing waves and electric fields
    29. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kristallographie, Hamburg, 15.–18. März 2021, Poster